Sfärernas musik
Åtskilligt forskningsarbete har krävts för att nå denna förståelse. Den tekniska utvecklingen har gjort det möjligt att göra experiment och observationer som varit otänkbara tidigare. De stora partikelacceleratorerna för undersökningar av atomkärnans beståndsdelar är ett exempel, finstämda lasrar för precisionsexperiment med enstaka atomer och elektroner ett annat. Ett tredje är astronomiska instrument ombord på konstgjorda satelliter. Och det finns många fler.
Denna teknikdrivna – och teknikdrivande – utveckling har gått hand i hand med lika drivande och revolutionerande framsteg i den grundläggande begreppsapparaten, i de teorier som forskarna använder för att tolka och förstå innebörden i de experimentella resultaten. En helt ny världsbild, helt nya föreställningar om hur naturen ser ut och hur den uppför sig, har vuxit fram till följd av Einsteins relativitetsteori och Bohrs, Heisenbergs och Schrödingers kvantmekanik. Denna världsbild ställer ibland tidigare invanda uppfattningar på huvudet, uppfattningar som finns ingrodda i oss sedan hedenhös. Vi ställs inför utmaningen att förstå de nya rönen i ljuset av både hur vi förut föreställt oss naturen och vad de nya teorierna säger om hur det förhåller sig.
Många forskare har sett det som sin uppgift att ta med en bredare publik in i den nya föreställningsvärlden. I föredrag, tidningsartiklar, böcker, på senare tid också filmer och tv-dokumentärer, har de, med större eller mindre framgång, gett sig i kast med att beskriva relativitetsteorins krökta rum eller kvantmekanikens sannolikhetsuppfattning även för dem som inte har de nödvändiga förkunskaperna.
Ett av de senaste tillskotten i den branschen är Carlo Rovellis minimalvariant Seven BriefLessons on Physics. Till det yttre kan den närmast liknas vid en poesibok; den går med lätthet ned i en handväska. Med den minimala formen, och på totalt bara knappt 80-talet sidor, blir boken en utmaning för författaren att ge sina läsare en uppfattning om vad modern fysik är för något.
Rovelli är hittills inte så känd utanför en trängre forskarkrets, men med den här boken lär det bli ändring på det. Han har redan ett gott namn som teoretisk fysiker, specialiserad som han är på samspelet mellan kvantmekanik och (allmän) relativitetsteori. Ett par populärvetenskapliga böcker har han skrivit tidigare, men ingen av dem har fått samma genomslag som den nya. Den är en bearbetning av ett antal artiklar skrivna för den italienska dagstidningen Il Sole 24 Ore. Efter att först ha kommit ut på italienska (som det sägs i mer än 100 000 exemplar!) har den lilla boken nu översatts till 24 olika språk. Den fyller uppenbarligen ett stort behov.
För att nå sitt syfte med att i det lilla formatet förklara modern fysik, måste Rovelli ta till nya grepp. Han vill övertyga läsaren om att man kan känna för modern fysik på samma sätt som man upplever Mozarts rekviem, Sixtinska kapellet eller Kung Lear. Även om man inte är hemmastadd i musikteori, insatt i konstvetenskap eller bevandrad i Shakespeares engelska historia, kan man intuitivt uppleva skönheten i dessa mästerverk. Litet så vill alltså Rovelli att vi skall kunna uppfatta den moderna kosmologin eller elementarpartikelfysikens standardmodell. Det skall inte vara nödvändigt, menar han, att behöva sätta sig in i den rätt avancerade matematik som fordras för att helt förstå sådana teorier. Med rätt vägledning skall deras skönhet kunna uppenbaras om man bara tar sig litet tid med att förstå huvuddragen. Rovelli axlar med framgång rollen att vara en sådan vägledare.
Sju korta lektioner i fysik ger sig genast ut på djupt vatten när den börjar med att presentera Einsteins allmänna relativitetsteori. Till skillnad från de flesta författare i genren, börjar inte Rovelli med att ge en mängd bakgrundsinformation. Han tar istället från början fasta på några centrala begrepp i teorin: att rummet är krökt, att krökningen påverkas av hur mycket materia som finns, att det bildas svarta hål om det finns så mycket materia att rummet kröks in i sig självt, att materia i rörelse kan få rummet att vibrera i form av gravitationsvågor. Likaså flikar han gärna in sina personliga reflektioner, till exempel hur han själv fick upp ögonen för teorins skönhet under några sommardagar på en badstrand i Kalabrien. Framställningen kryddas också ofta med mera personlig information kring Newton, Einstein och de andra huvudaktörerna bakom upptäckterna.
På det sättet fortsätter det. Övriga kapitel tar upp kvantmekaniken, hur vi idag ser på världsalltet, vad elementarpartiklar är för något. Inte minst kapitlet om vilken roll tidsbegreppet spelar i modern fysik är i hög grad läsvärt för både lekmannen och fysiker av facket. Rovelli drar sig inte heller för att leda läsaren in i dagsläget inom sitt eget vetenskapliga specialområde, det om hur en kvantmekanisk behandling av rum-tiden leder till slutsatsen att rummet på den allra minsta nivån får en grynig struktur och att tiden i vanlig mening inte längre finns. ”Här”, skriver han ”vid frontlinjen, bortom kunskapens gräns, blir vetenskapen än vackrare – glödande i de gryende idéernas, intuitionernas, ansatsernas smedja.”
Den sista av de sju lektionerna handlar om oss själva, om människan som iakttagare och kunskapsskapare. Rovelli betonar hur hjärnan, uppbyggd som den är av samma till synes oansenliga beståndsdelar som all annan materia, likväl på ett alldeles enastående sätt förmår ta emot, lagra och bearbeta information om omvärlden. Oundvikligen kommer han in på den fria viljan i en tillvaro betingad av naturlagarna.
Populärt
Amnesty har blivit en aktivistklubb
Den tidigare så ansedda människorättsorganisationen har övergett sina ideal och ideologiserats, skriver Bengt G Nilsson.
Han förundras också över vad det egentligen är som utmärker det vetenskapliga skapandet, nära besläktat som det är med det konstnärliga. I flera av kapitlen ger han några kännetecken: vetenskapandet är fyllt av tvivel men också av visioner, av vägar man väljer men sedan lämnar, av skapande närt av samma passioner och känslor som präglar mycket annat mänskligt handlande, av glädje och entusiasm när man vet att man har gjort en upptäckt. Han torgför också sin grunduppfattning att världen inte i första hand kännetecknas av sina beståndsdelar utan att det viktiga är samspelet, att världen är en värld av händelser snarare än av ting, en värld av ömsesidigt beroende mer än individuella prestationer.
Hur väl lyckas då Rovelli förmedla kunskap om dagens fysik inom det jämförelsevis knappa format som han valt för sin presentation? Hans framställning avviker ju rätt kraftigt från den mera vanliga formen där man på ett eller annat sätt, mer eller mindre ingående, behandlar vår vardagliga fysik innan man utsätter läsaren för den moderna fysikens nymodigheter. Inte heller har Rovelli på sina små och fåtaliga sidor möjlighet att ge någon uttömmande beskrivning av ens en bråkdel av vad modern fysik består i.
Om alltså i viss mån ytlig, ger dock Rovellis bok för den oinvigde läsaren en första glimt av vad modern fysik innebär. Han skriver med stor entusiasm, och hans entusiasm smittar av sig på läsaren. Man kan nästan, men inte riktigt, läsa hans bok som man kan läsa modern poesi: den appellerar mer till upplevelsen än till någon djupare förståelse av innehållet. Själva boken kan och bör alltså snarare läsas på samma sätt som Rovelli vill att vi skall närma oss den moderna fysiken: se det sköna i helheten utan att nödvändigtvis förstå alla detaljer (där texten för övrigt innehåller några rätt störande, rena sakfel). Till det goda intryck boken ger hör också att översättningen från italienskan till engelskan är superb. Om något saknas är det tips på vidareläsning; det skulle inte skadat med lite hjälp i form av hänvisning till litteratur att fördjupa sig i när man väl fångats av Rovellis entusiasm.